Determination of Land Change in the Susurluk Basin Kocaçay Delta Wetland Using Remote Sensing and Geographic Information Systems

Abstract

Wetlands are unique ecosystems with a hydrologically complex structure that can be formed naturally or artificially. These structures, which contain the characteristics of both terrestrial and aquatic ecosystems, make it difficult to define wetlands precisely and clearly. Kocaçay Delta Wetland has a very favourable structure in terms of soil structure and natural resources due to its location and being host for floodplain forests. For this reason, it is important to monitor its changes undergone over the years. In this study, spatial changes in the Kocaçay Delta Wetland and its surroundings were examined by using satellite images and management plan data. Controlled classification was carried out on Landsat 4-5 TM and Landsat 8 OLI-TIRS satellite images of 2003-2017-2022; in addition, data from 2003 and 2017 management plans were examined. According to the results, the change in 19 years (2003-2022) was a 65.7% decrease in agricultural areas and a 5.7% decrease in forest areas; while it was determined that there was an increase of 56.2% in open areas and 11.0% in water bodies. According to management plans, the change in 14 years (2003-2017) was a 7.1% decrease in agricultural areas, a 9.1% decrease in forest areas and a 0.7% decrease in water areas; and it was found that there was an increase of 13.6% in open areas. In addition, in the management plan data between 2003 and 2017, it was seen that the water surface areas changed by 0.72%, on the other hand in the satellite images, the water surface areas were 62% more than the plan areas. The fact that the satellite images were taken in May, the excess precipitation in the flooded forests in the area during the winter months and the lack of sufficient evaporation can be shown as the reasons for this situation. It is expected that the results obtained from the study area will shed light on future studies in similar areas.

Keywords

• Land use change
• remote sensing
• geographic information systems
• Kocaçay Delta
• wetland

Alansal Değişimin Susurluk Havzası Kocaçay Deltası Sulak Alanı’nda Uzaktan Algılama ve Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Belirlenmesi

Öz

Sulak alanlar, doğal veya yapay yollarla oluşabilen, hidrolojik bakımdan karmaşık yapıdaki özgün ekosistemlerdir. Hem karasal hem de sucul ekosistemlerin özelliklerini barındıran bu yapıları, sulak alanların kesin ve net olarak tanımlanmasını zorlaştırmaktadır. Kocaçay Deltası Sulak Alanı, bulunduğu konum ve longoz ormanlarına ev sahipliği yapması bakımından toprak yapısı ile doğal kaynaklar açısından oldukça elverişli bir yapıya sahiptir. Bu nedenle yıllar içinde geçirdiği değişimin izlenmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, uydu görüntüleri ve amenajman planı verilerinden faydalanarak Kocaçay Deltası Sulak Alanı ve çevresine ilişkin alansal değişimler incelenmiştir. 2003-2017-2022 yıllarına ait Landsat 4-5 TM ve Landsat 8 OLI-TIRS uydu görüntüleri üzerinde kontrollü sınıflandırma işlemi gerçekleştirilmiş; bunun yanı sıra 2003 ve 2017 amenajman planlarına ait veriler incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre 19 yılda (2003-2022) meydana gelen değişimin ziraat alanlarında %65.7 ve orman alanlarında %5.7 oranında azalma; açıklık alanlarda %56.2 ve su alanlarında %11.0 oranında artma yönünde eğilim gösterdiği tespit edilmiştir. Amenajman planlarına göre ise 14 yılda (2003-2017) meydana gelen değişimin ziraat alanlarında %7.1, orman alanlarında %9.1 ve su alanlarında %0.7 azalma; açıklık alanlarda %13.6 artma şeklinde gerçekleştiği tespit edilmiştir. Ayrıca 2003-2017 yılları arasındaki amenajman planı verilerinde su yüzey alanlarının %0.72 oranında değiştiği ancak uydu görüntülerinde su yüzey alanlarının plan alanlarına göre %62 daha fazla olduğu görülmektedir. Uydu görüntülerinin mayıs ayında çekilmiş olması, alan içerisinde bulunan su basar ormanlarında kış aylarında meydana gelen yağışın fazlalığı ve yeterli buharlaşmanın olmaması bu durumun sebepleri olarak gösterilebilir. Çalışma alanına ait ortaya çıkan sonuçların benzer alanlarda yapılacak çalışmalara ışık tutması beklenmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Arazi kullanım değişimi
• uzaktan algılama
• coğrafi bilgi sistemleri
• Kocaçay Deltası
• sulak alan

Kaynakça

1. Akay, A.E., Gencal, B. and Taş, İ. (2017). Spatiotemporal change detection using landsat imagery: the case study of Karacabey flooded forest, Bursa, Turkey. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume IV-4/W4, 2017 4th International GeoAdvances Workshop, 14–15 October, Safranbolu, Karabuk, Turkey.
2. Anonim, (1994). Bursa Orman Bölge Müdürlüğü, Karacabey Orman İşletme Müdürlüğü, Yeniköy ve Uluabat İşletme Şefliği Orman Amenajman Planı 1994-2003.
3. Anonim, (2004). Bursa Orman Bölge Müdürlüğü, Karacabey Orman İşletme Müdürlüğü, Yeniköy ve Uluabat İşletme Şefliği Orman Amenajman Planı 2004-2023.
4. Anonim, (2019). T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Doğa Koruma ve Milli Parklar Genel Müdürlüğü, 2. Bölge Müdürlüğü, Bursa İli Kocaçay Deltası Sulak Alan Yönetim Planı Nihai Raporu.
5. Anonim, (2024). T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Doğa Koruma ve Milli Parklar Genel Müdürlüğü, https://www.tarimorman.gov.tr/DKMP/Menu/31/Sulak-Alanlar
6. Ayhan, E., Karslı, F. ve Tunç, E. (2003), Uzaktan Algılanmış Görüntülerde Sınıflandırma ve Analiz, Harita Dergisi, 130, 32-46.
7. Bao, Y. and Zhang, X. (2011). The study of lakes dynamic change based on RS and GIS-take Dalinor Lake as an example. Procedia Environmental Sciences, 10, 2376-2384. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2011.09.370
8. Başkent, E. Z. and Kadıoğulları, A. İ. (2007). Spatial and temporal Dynamics of land use pattern in Turkey: A case study in İnegöl. Landscape and Urban Planning, 81(4), 316-327.

9. Beklioğlu, M. (2007). Sulak Alanlarla İlgili Temel Bilgiler, Doğa Koruma Milli Parklar Genel Müdürlüğü, Kus Araştırmaları Derneği, Ankara.
10. Bozduman, Ş. (2019). Sınıflandırma yöntemiyle sulak alanların değişimi analizi: Dipsiz Lagün örneği. Türkiye Uzaktan Algılama Dergisi, 1 (1) , 16-20. https://dergipark.org.tr/tr/pub/tuzal/issue/50531/648768
11. Chang, B., He, K., Li, R., Sheng, Z. and Wang, H. (2017). Linkage of climatic factors and human activities with water level fluctuations in Qinghai Lake in the northeastern Tibetan Plateau, China. Water, 9(7), 552. https://doi.org/10.3390/w9070552
12. Cowardin, L. M., Carter, V., Golet, F.C. and LaRoe, E.T. 1979. Classification of Wetlands and Deepwater Habitats of the United States. US Department of the Interior Fish and Wildlife Service Office of Biological Services Washington, D.C. Downloaded from: https://www.fws.gov/wetlands/Documents/Classification-of-Wetlands-and-DeepwaterHabitats-of-the-United-States.pdf.
13. Davidson, N.C. and Finlayson, C.M. (2007). Earth Observation for wetland inventory, assessment and monitoring. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 17, 219-228.
14. Dugan, P.J. (1990). Wetland Conservation: A Review of Current Issues and Required Action. Gland, IUCN. Duran, C. ve Günek, H. (2007). Hazar gölü havzası arazi kullanımındaki değişikliklerin belirlenmesi (1956- 2004), Fırat Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 17, 2, 31-52.
15. Erdoğan Yüksel, E. ve Karan, Ö. F. (2024). Thornthwaite yöntemine göre iklim tiplerinin belirlenmesi: Bursa ili örneği. Artvin Çoruh Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 25, 1, 151-168. DOI: 10.17474/artvinofd.1435376 ESRI, Environmental Systems Research Institute (2015). ArcGIS Desktop: Release 10.5.1. Redlands, CA. Eymirli, E.B. (2017). Erzurum Ovası Sulak Alan Sistemindeki Zamansal Alan Değişimlerinin Uzaktan Algılama Teknikleri İle Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü., Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Erzurum. Finlayson, C.M.,Davidson, N.C., Spiers A.G. and Stevenson, N.J. (1999). Global Wetland İnventory, Current Status and Future Priorities. Marine and Freshwater Research. 50(8), 717 – 727.
16. Gülci, S., Gülci, N. ve Yüksel, K. (2019). Aslantaş Baraj Gölü ve Çevresinin Su Yüzey Alanı ve Arazi Örtüsü Değişiminin Landsat Uydu Görüntüleri Kullanılarak İzlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(1), 100-110.
17. İncedayı, N. (2015), Kocasu Çayı Deltası ve Yakın Çevresinin Ekolojik Açıdan Değerlendirilmesi, Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Coğrafya Anabilim Dalı, İstanbul.
18. Kaşıkçı, Z., Çelik, N. ve Sarıyılmaz, F. (2020). Çok zamanlı uydu görüntüleri ile arazi örtüsü ve arazi kullanımı değişiminin belirlenmesi: Elmalı Havzası, İstanbul. Türkiye Uzaktan Algılama Dergisi, 2 (1) , 16-21.
19. Kaptan, S., Aksoy, H., Durkaya, B. ve Aksoy, Ş.Ç. (2019). Coğrafi bilgi sistemleri ile arazi örtüsü ve kullanımında yaşanan değişimlerin incelenmesi (Akgöl orman işletme şefliği örneği). 8th International Vocational Schools Symposium, 11-13 Haziran, Sinop, 535-542.
20. Karadeniz, N. (1995). Sultansazlığı Örneğinde Islak Alanların Çevre Koruma Açısından Önemi Üzerinde Bir Araştırma, Doktora Tezi (Yayınlanmamış), A.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, 268 S., Ankara.
21. Kaya, Ö.A. ve Kaplan, G. (2021). Uzaktan Algılama Yöntemleri İle Burdur Gölü’ndeki Alansal Değişiminin Belirlenmesi, Doğal Afetler ve Çevre Dergisi; 7(1): 1-12, DOI: 10.21324/dacd.760805.
22. Kazancı, N., Emre, Ö., Erkal T., İleri, Ö., Ergin, M. and Görür, N. (1999). Morphology and Sedımentary Facıes of Actual Kocasu And Gönen River Deltas, Marmara Sea, Northwestern Anatolıa, Mineral Res. Expl. Bul., 121, 1-18.
23. Kırtıloğlu, E. (2014). Hotamış Gölü çevresinin arazi kullanımının uydu görüntüleri yardımıyla zamansal analizi, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
24. Landis, R. and Koch, G. G. (1977). The Measurement of Observer Agreement for Categorical Data. Biometrics, 159-174.
25. Lowry, J.B.C. (2006). The Application of Low-cost GIS Software and Data forWetland Inventory, AssessmentandMonitoring. RamsarConventionSecretariat, Gland, Switzerland. Ramsar Technical Report No. 2. http://www.ramsar.org/lib/lib_rtr_index.htm
26. Millenium Ecosystem Assessment (MEA) (2005). Ecosystems and human well-being: wetlands and water synthesis, World Resources Institute, Washington DC, ISBN 1-56973-597-2.
27. MGM (2022). Bursa ili iklim verileri, Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü, Eskişehir 3. Bölge Müdürlüğü, Ankara.
28. Moomaw,W.R.,Chmura G.L, Davies, G.T., Finlayson, C.M., Middleton, B. A. and López-Iborra, G.M. (2016). Effect of wetlandmanagement: Arelenticwetlandsrefuges of plant-speciesdiversity in theAndean–OrinocoPiedmont of Colombia. PeerJ. 2016; 4: e2267.
29. Okay, İ.A., Siyako, M. ve Bürkan, K.A. (1989). Biga Ve Gelibolu Yarımadalarının Tersiyer Jeolojisi Ve Hidrokarbon Olanakları, Türkiye Petrol Jeologları Derneği Bülteni, C. 1/3, 183-199.
30. Özçalık, H., Torun, A.T. ve Bilgilioğlu, S.S. (2020). Landsat uydu görüntüleri kullanılarak Mogan Gölü’nün su yüzeyi ve arazi örtü değişiminin belirlenmesi. Türkiye Uzaktan Algılama Dergisi, 2(2), 77-84.
31. Reis, M., Dutal, H., Abiz, B. ve Bolat, N. (2016). Kahramanmaraş İli Göksun İlçesi’nde arazi kullanımında meydana gelen zamansal değişimin uzaktan algılama teknikleri ve coğrafi bilgi sistemi ile belirlenmesi. KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(2), 35-41.
32. Ridd, M. K. and Liu, J. (1998). A comparison of four algorithms for change detection in an urban environment. Remote sensing of environment, 63(2), 95-100.
33. Rosenqvist, A., Finlayson, C.M., Lowry, J. and Taylor, D. (2007). Thepotential of longwavelengthsatelliteborne radar tosupportimplementation of theRamsarWetlandsConvention. AquaticConservation: Marine andFreshwaterEcosystems, 17:229-244.
34. Saçın, Y. (2010). Kocaçay Deltası ve Uluabat Gölünün Uzaktan Algılama Metodları Kullanılarak İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Balıkesir.
35. Sönmez, M. E. ve Somuncu, M. (2016). Sultansazlığı’nın alansal değişiminin sürdürülebilirlik açısından değerlendirilmesi. Türk Coğrafya Dergisi(66), 1-10. https://doi.org/10.17211/tcd.70341
36. Sönmez, T., Gencal, B., Taş, İ. ve Kadıoğulları, A. (2022). Orman ekosistemindeki zamansal değişimin orman amenajman planları ve coğrafi bilgi sistemleri yardımıyla incelenmesi: Bursa Orman İşletme Müdürlüğü Örneği. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 24(3): 618-636.
37. Strahler, A. H. (1980). The use of prior probabilities in maximum likelihood classification of remotely sensed data, Remote Sens. Environ., vol. 10, no. 2, 135–163.
38. Şengör, A.M.C. and Yılmaz, Y. (1981). Tethyan Evolution Of Turkey: A Plate Tectonic Approch, Tectonophysics, 75, 181-241.
39. URL-1, (2024). Ramsar Sulak Alanlar Sözleşmesi. Erişim tarihi: 01.05.2024. Erişim adresi: http://www.ramsar.org URL-2, (2024). Türkiye Sulak Alan Listesi. Erişim tarihi: 01.05.2024. Erişim adresi: https://www.tarimorman.gov.tr/DKMP/Belgeler/Korunan%20Alanlar%20Listesi/sulakalanlar240423.pdf
40. URL-3, https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-5
41. URL-4, https://www.usgs.gov/landsat-missions/landsat-8
42. USGS, United States Geological Survey. EarthExplorer-Home:https://earthexplorer.usgs.gov/
43. Verhoeven, J.T., Beltman, B., Bobbink, R. and Whigham, D.F. (2006). Wetlandsand Natural Resource Management, 190, Springer Science & Business Media.
44. WWF Türkiye, (2008). Türkiye’deki Ramsar Alanları Değerlendirme Raporu. Ed.(Deniz Şilliler Tapan). Doğal Hayatı Koruma Vakfı.
45. Yağmur, N. (2018). Ramsar alanlarının uzaktan algılama yöntemleri ile zamansal analizi–Meke Maarı örneği. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
46. Yaman, E. (2008), Kocaçay Deltası OrnitoFuanasının Tespiti ve Alanı Etkileyen Çevresel Faktörler, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi.
47. Yılmaz, O.S., Gülgen, F., Güngör, R. ve Kadı, F. (2018). Uzaktan Algılama Teknikleri İle Arazi Kullanım Değişiminin İncelenmesi: Köprübaşı İlçesi Örneği, Geomatik Dergisi, 3(3);233-241. DOI: 10.29128/geomatik.410987.
48. Yurteri, C. ve Kurttaş, T. (2021). Uzaktan algılama ve CBS teknikleri kullanılarak Seyfe Gölü (Kırşehir) yüzey alanının zamansal değişiminin analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(4): 1115-1128.